張義勝 張欣倪 李素云 侯心愛

摘要：針對現(xiàn)有樣沖頭打孔位置不準(zhǔn)確、位置偏移等問題，設(shè)計一款能提高鉆孔精度的新型樣沖。介紹新型樣沖的結(jié)構(gòu)組成、工作原理和特點。實際應(yīng)用表明，新型樣沖打孔位置準(zhǔn)確，可提高鉆孔精度、工作效率和作業(yè)安全性。

關(guān)鍵詞：樣沖;設(shè)計;精度;打孔;樣沖頭

中圖分類號：S220.5 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ?文章編號：1674-1161（2020）06-0019-02

鉆孔是指用鉆頭在實體材料上加工出孔，是鉗工基本操作技能訓(xùn)練中的重要內(nèi)容之一。在零件表面鉆孔時，通常先在鉆孔位置劃十字中心線，再用樣沖頭在十字中心處打上痕跡，再用鉆頭對準(zhǔn)痕跡鉆孔。樣沖頭雖然結(jié)構(gòu)簡單，但對操作者的要求較高，一旦有所偏差，就難以保證鉆孔精度達(dá)到加工要求。現(xiàn)有的樣沖頭大多存在打孔位置不準(zhǔn)、位置易偏移的問題，常出現(xiàn)斜孔或廢孔，造成材料浪費(fèi)和影響工時。為解決此問題，淄博市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所設(shè)計一款能提高鉆孔精度的新型樣沖，旨在為保障鉆孔加工質(zhì)量提供實用裝備。

1 新型樣沖的設(shè)計背景

“車工怕車桿，鉗工怕打眼”是鉗工實訓(xùn)的常規(guī)。樣沖的主要作用是沖圓心或者在鉆孔時沖中心眼，常由高碳鋼制成并經(jīng)淬火處理。打正樣沖眼是保證鉆孔位置精度的關(guān)鍵步驟，但現(xiàn)有的樣沖頭結(jié)構(gòu)存在以下問題：用樣沖頭打痕跡時，由于人的視覺誤差及技術(shù)水平存在差異，常導(dǎo)致痕跡位置不準(zhǔn)確，偏離十字中心，進(jìn)而使鉆孔的位置降低。

為解決此問題，常在樣沖頭外部套裝導(dǎo)套，以此確定樣沖頭的軌跡和打痕位置。但導(dǎo)套式設(shè)計存在技術(shù)缺陷，即需要目視樣沖頭鉆頭端才能確定開孔位置，而現(xiàn)有的導(dǎo)套均套裝在樣沖頭外部，遮擋人眼的觀測視線。在難以保證鉆頭端位置準(zhǔn)確性的情況下，樣沖頭的打痕常偏離十字交叉線的中心點。自帶導(dǎo)套的樣沖頭打孔時不易出現(xiàn)斜孔、廢孔，但打孔位置不精準(zhǔn)，易出現(xiàn)位置偏移。出于提高工作效率和作業(yè)安全性的考慮，亟需設(shè)計一種可在十字中心線標(biāo)定位置準(zhǔn)確打孔的新型樣沖。

2 新型樣沖的結(jié)構(gòu)與工作原理

2.1 結(jié)構(gòu)組成

新型樣沖由樣沖頭、導(dǎo)向銷、彈簧、導(dǎo)向座、絲堵和十字定位機(jī)構(gòu)組成，具體結(jié)構(gòu)見圖1。

樣沖頭（見圖2）套裝于導(dǎo)向座內(nèi)，導(dǎo)向座與樣沖頭通過導(dǎo)向銷連接。導(dǎo)向座（見圖3）底部直徑大于上部直徑，且底部截面為十字定位機(jī)構(gòu)。十字定位機(jī)構(gòu)設(shè)置在導(dǎo)向座的外部底端，既能增加導(dǎo)向座底面積，也能加大導(dǎo)向座與工件表面的觸面積和摩擦力，確保導(dǎo)向座在開孔時不發(fā)生位移，大大提高鉆孔的穩(wěn)定性和作業(yè)安全性。

導(dǎo)向銷橫向安裝在導(dǎo)向座的內(nèi)上方，導(dǎo)向銷的下方安裝彈簧，導(dǎo)向座底部通過絲堵連接固定，形成樣沖頭的運(yùn)行通道。通道直徑小于彈簧外徑，便于絲堵將彈簧擋在導(dǎo)向座內(nèi)部。導(dǎo)向銷中段橫穿樣沖頭，可在彈簧彈力作用下帶動樣沖頭在導(dǎo)軌內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動。

十字定位機(jī)構(gòu)凸出于導(dǎo)向座外部直徑，導(dǎo)向座底端外部布置4個箭頭狀的尖端，向外輻射且均布于同一平面。相對尖端的頂點連線形成兩條相互垂直的交叉連線，正好與十字中心線重合，且交點位于樣沖頭尖部的運(yùn)動軌跡上時，即表示樣沖頭尖部與鉆孔劃線位中心點重合，可實現(xiàn)準(zhǔn)確開孔。這樣不僅工作效率高，而且大大提高了鉆孔精度。樣沖頭的尖部成錐形，可在擊打下與工件表面接觸，并在十字中心處打上痕跡，便于開孔。

2.2 工作原理

工作時，導(dǎo)向座下部的4個箭頭與十字中心線重合，表明樣沖頭尖部與十字中心重合。此時用手輕輕按動樣沖頭，彈簧受到壓縮后使樣沖頭尖部接觸十字中心，用錘子輕輕敲打沖頭頂部，即可完成打痕跡工作。松手后樣沖頭復(fù)位。

3 新型樣沖的結(jié)構(gòu)特點

新型樣沖可避免導(dǎo)向座遮擋樣沖頭尖部視線，只需目測導(dǎo)向座底部的十字定位機(jī)構(gòu)，使其與工件打孔處標(biāo)記的十字中心線重合即可。導(dǎo)向座的導(dǎo)向作用可保證開孔豎直，不偏不歪。

新型樣沖攜帶方便，無需依附打孔臺，可直接置于待打孔零件的表面進(jìn)行打孔，且便于拆卸。更換不同型號的樣沖頭即可完成打孔工序。

新型樣沖的樣沖頭阻力小，通過彈簧與導(dǎo)向銷相互配合，可減小擊打阻力，并在打孔完畢后實現(xiàn)樣沖頭彈起復(fù)位。

4 結(jié)論

針對現(xiàn)有樣沖頭因打孔位置不準(zhǔn)確和偏移而出現(xiàn)的斜孔和廢孔問題，設(shè)計一種能提高鉆孔精度的新型樣沖，并成功申請為實用新型專利（專利號ZL 201320709920. 1）。設(shè)計研制完成后，新型樣沖在多家工廠進(jìn)行試驗及實踐應(yīng)用。實際應(yīng)用結(jié)果表明，新型樣沖能克服原有帶導(dǎo)套樣沖頭打孔位置不精準(zhǔn)的問題，準(zhǔn)確的在十字中心線標(biāo)定的位置打孔，且確保打孔位置精準(zhǔn)，較少出現(xiàn)斜孔和廢孔。綜合來看，新型樣沖具有工作效率高和作業(yè)安全性強(qiáng)的特點，是一種能提高鉆孔加工質(zhì)量的實用工具。

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